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粮油加工学李凤霞参考文献[1]姚惠源主编.谷物加工工艺学.北京：中国财政经济出版社，1999[2]石彦国等.大豆制品工艺学（第一版）.北京：中国轻工业出版社，1996[3]杨福伟等.农产品加工学.西安：西北农业大学食科系油印，1992[4]雕鸿荪.食用油脂（上、中、下）.无锡：无锡轻工学院（油印），1989[5]朱天钦.制粉工艺与设备.成都：四川科学技术出版社，1988.6[6]编写组.碾米工艺与设备.北京：中国财政经济出版社，1993.11[7]刘心恕主编.农产品（粮油）加工工艺学.北京：中国农业出版社，1998理论内容学时实验项目学时绪论1一、湿米切粉的制作2第一章稻谷制米4二、挂面加工工艺2第二章稻谷精加工3三、日处理量250吨小麦制粉厂生产线的设计4第三章小麦制粉4四、蛋黄酱的制作2第四章麦类食品加工1.5第五章植物油脂制取4第六章油脂精炼2.5绪论一、粮油加工学的范畴粮油原料的化学组成是以碳水化合物(主要是淀粉)、蛋白质和脂肪为主。按加工转化的程度不同，可分为粮食、油脂加工业；粮油食品制造业；粮油化工产品制造业。综上所述，以粮食、油料为基本原料加工成为粮食、油脂成品，进一步制得各种食品和工业及化工产品的过程都属于粮油加工的范畴。粮油加工学以化学、机械工程和生物工程学为基础，研究粮油精深加工和转化的基本原理、工艺和产品质量的科学即为粮油加工学。二、粮油加工的历史和现状中国人饮食中大约有90％的热能和80％的蛋白质由粮食提供。中国人的食用油也绝大多数来自植物油料。七八千年前，中国就开始栽种稷黍稻谷和驯养猪羊，以精耕细作著称的传统农业也有了3000～4000年的历史。制米、制粉及豆制品的生产，从古代劳动人民运用杵臼法、石臼法开始到水磨加工、磨楼加工，再到近代的机械化、自动化生产，经历了漫长的历史过程。杵臼石臼中国在公元前841年《易·系辞下》中记载了杵和臼组成的加工工具汉代磨坊图碾子和石磨《农政全书·水利》中叙述了公元284年已有水轮传动的连机碓。中国的粮食加工一直沿用竹、泥制的砻，杵和臼，碾子,石磨和手筛等工具。《天工开物·碎精篇》中说明了1637年以前，碾米工艺和机具已初步完善，形成砻谷、谷糙分离和碾米各工序。《国际百科全书》记载欧洲在12世纪使用风磨，18世纪采用粗筛；钢辊磨于18世纪发源于匈牙利，1870年才被大规模采用，并发展了长达20～30道工序的制粉流程。20世纪初开始采用砻谷机、碾米机、钢辊磨和多道碾米、制粉工序。在1949年以后为了提高单机产量，创造和发展了流程很短的“前路出粉法”和一机碾白工艺。1980年以后，为了提高成品粮精度，又适当延长了加工工艺流程。非洲、拉丁美洲落后，缺衣短食粮油食品产值占工业总产值比例0.2%发展中国家产品基本自给自足粮油食品产值占工业总产值比例4—5%发达国家产品生产过剩粮油食品产值占工业总产值比例15--20%三、粮油加工学的主要内容粮食、油料就其组织结构、理化特性各异的特点，根据加工方法和加工产品，研究内容包括以下7个方面：(1)粮食的碾磨加工(2)以米、面为主要原料的食品加工(3)植物油脂的提取、精炼和加工(4)淀粉生产(5)淀粉的深加工与转化(6)植物蛋白质产品的生产(7)粮油加工副产品的综合利用四、开创粮油加工业的新局面1、提高原料品质2、高新技术的应用3、开展生物技术在粮油加工中的应用研究4、研究开发粮食与食品色、香、味及营养素的保存和使用品质改良与提高的新工艺和新技术5、现代营养学的最新成就的应用6、粮油制品的保藏方法7、粮油加工副产品的综合利用8、积极开展以玉米为主的粮油深加工与转化技术研究9、面向国际市场，提高产品的竞争力。10、加强粮油加工的科学研究和人才培养第一章稻谷制米（4学时）【教学目标】掌握稻谷的清理、砻谷、碾米工艺及相应设备的结构、特点【重点难点】重点为砻谷，谷糙分离和碾米；难点为砻谷机，谷糙分离设备及辊式碾米机的结构及特点第一节稻谷的清理第二节砻谷及砻下物分离第三节碾米第四节成品及副产品整理第一节稻谷的清理1．清理的目的与要求目的清除粮食中的杂质。要求第一，要根据稻谷中的含杂种类和含杂量，合理的选用除杂设备，以充分发挥设备的除杂效率；第二，要根据各种杂质的物理特性，本着先易后难的原则，加以清除；第三，清除的杂质要分别归类，以便集中处理；第四，稻谷经过清理后（即净谷），其含量应符合下列要求：含杂总量不应超过0.6%，其中含砂石粒数不应超过1粒/千克；含稗粒数不应超过130粒/千克。稻谷杂质按其化学性质可分为：无机杂质有机杂质按其粒度大小可分大、中、小型杂质和并肩石杂质。•大杂是留存在直径为5mm圆孔筛上的杂质•中杂是留存在直径为2mm圆孔筛上的杂质•小杂是通过直径为2mm圆孔筛上的杂质按其比重不同可分为轻型杂质、重型杂质轻型杂质：如绳头、布片、秸杆、杂草、纸屑），重型杂质：如石块、金属等以及细小杂质（泥砂、尘土）2．清理的方法及机理风选筛选密度分选精选磁选光电分选清理方法2.1风选风选的基本原理根据原料和杂质空气动力学性质的差别，利用气流将其分离的方法。在风选设备中垂直气流分选根据气流的运动方向可分为水平气流分选倾斜气流分选风选的应用垂直风选可除去轻杂倾斜风选可除去轻杂和并肩石用于中间产物分离带走加工中产生的热量起到降温作用风选的典型设备根据空气流动方式的不同风选设备可分为吸式吹式循环式垂直吸风分离器震动筛吸风装置2.2筛选基本原理利用被筛物料之间粒度的差别，借助筛孔分离杂质或将物料进行分级的方法，留在筛面上的物质为筛上物，通过筛孔的物料称为筛下物。筛选法必备3个基本条件过筛物必须与筛面接触选择合适的筛孔形状及大小筛选物料与筛面应有相对运动筛面形式有冲孔筛和编制筛筛孔的排列方式有平行排列和交错排列冲孔筛示意图筛孔排列方式示意图长方形典型筛选圆筒初清筛高效振荡筛平面回转筛2.3密度分选密度分选的基本原理密度分选是根据物料之间的比重、容重、摩擦系数及悬浮速度等物理性质的不同，利用它们在运动过程中产生的自动分级，借助适当的工作面进行分选。密度分选的应用典型的密度去石设备吸式比重去石机循环气流去石机2.4精选精选法的基本原理精选法是根据谷粒与杂质长度的不同,利用有一定形状和大小的袋孔的工作面进行分离的方法。碟片分离原理滚筒分离原理长度分选的应用分离原理长度分选典型设备2.5磁选磁选的基本原理根据磁性的不同，利用磁力分离混入谷物中的磁性金属杂质的方法。应用典型设备磁筒永磁滚筒2.6光电分选法原理利用谷物和杂质对光的吸收或反射、介电常数的不同进行分离的方法。3．常规稻谷清理流程评价清理工艺效果的指标有净粮提取率和杂质去除率。清理后净谷量净粮提取率=×100%清理前稻谷量清理前物料含杂量-清理后物料含杂量杂质去除率=×100%清理前物料含杂量常规稻谷加工清理流程图稻谷（计量）筛选风选组合密度分选（去石）磁选精选净谷（计量）第二节砻谷及砻下物分离稻谷制米工艺示意图前稻谷制米工艺示意图后1.砻谷在稻谷加工中，去除稻谷颖壳的过程称为砻谷，使稻谷脱壳的机器称为砻谷机。砻谷机理砻谷是根据稻谷结构特点，由砻谷机施加一定的机械力而实现的。根据脱壳时的受力和脱壳方式，稻谷脱壳可分为挤压搓撕脱壳、端压搓撕脱壳和撞击脱壳三种。未脱壳谷粒↓↑净谷→砻谷机→谷壳分离→谷糙分离→糙米分级→净糙↓↓稻壳整理碎糙米砻谷工艺流程胶辊砻谷机影响砻谷工艺效果的主要因素稻谷的工艺品质砻谷机的工作参数胶辊温度流量谷壳分离稻谷分离的质量标准：砻下物经谷壳分离后，每100公斤稻壳中含饱满粮粒不应超过30粒，谷糙混合物中含稻壳不超过1.0%，糙米含稻壳量不应超过0.1%。根据各组分物理特性的不同，可利用风选法。稻壳的收集：①离心沉降；②重力沉降。谷糙分离砻谷后得到的谷糙混合物需要进行分离，纯净糙米去碾米工序，稻谷回入砻谷机再脱壳。影响谷糙分离的主要因素：谷糙混合物的物理特性设备的工作参数流量第三节碾米碾米是利用物理、机械或化学的方法，将糙米表面的皮层部分或全部剥除的工序。一、碾米的目的：碾除糙米的皮层，使之成为符合质量标准要求的成品米。二、碾米的基本方法1、机械碾米主要是依靠碾米机碾白室构件与米粒间产生的机械物理作用，将糙米碾白。喷风碾米碾米过程中不断的碾米机的碾白室中喷入气流，让气流参与碾白，称为喷风碾米。喷风碾米的作用•降温降湿•增加米粒的翻滚•迅速排糠水碾米碾米时糙米经喷雾着水等方法增加少量水分，以润湿米皮增大摩擦力，提高碾米效果的碾米方法。2、化学碾米是先用溶剂对皮层进行处理，然后对糙米进行轻碾，获得白米。溶剂浸提法：米糠油软化糙米皮层→米糠油+乙烷碾白→白米+脱脂米糠+米糠油纤维素酶分解糙米皮层法三、碾米的基本原理根据在碾去糙米皮层时的作用力特性分为:1、摩擦擦离碾白碾米时依靠米机棍筒对米的推进和翻动，造成米粒与米粒，米粒与碾白室构件发生碰撞、挤压和磨擦，使糙米皮层与胚乳脱离而达到碾白的目的。碾米过程中容易产生碎米。不宜用于碾制皮层干硬，籽粒极脆，强度较差的籼米。成品表面光洁、色泽明亮，擦离碾白由于米机内部压力较大，也称压力式碾白。2、研削碾白碾米时，借助高速转动的金刚砂碾辊表面无数坚硬、微小、锋利的沙粒，对米粒皮层进行不断碾削，使米粒皮层分割、剥落、将糙米碾白。这种去皮方式称为碾削碾白。去皮压力较小，产生碎米较少。适宜于碾削皮层干硬、结构松弛，强度较差的粉质米粒。米粒表面留下砂粒去皮洼痕，成品表面光洁度和色泽较差。米糠中含有细小的淀粉粒，如用于榨油，会降低出油率。四、碾米机主要工作构件有进料机构、碾白室、出料机构、传动机构以及机座等部分。组合碾米机还有擦米室，米糠分离机构等。喷风米机还有喷风机构。碾白室是碾米机的心脏，是影响碾米工艺效果的关键因素。碾白室由螺旋输送器、碾辊和米筛组成。1、擦离型碾米机碾米机的碾辊为铁辊，碾米机的线速度一般在5米/秒左右。常用于高精度米加工。多采用多机组合，轻碾多道碾白，碾白压力大而常用于饲料碾轧，菜籽磨泥，小麦剥皮等。2．碾削式碾米机碾辊为圆锥形或截圆锥形砂辊。碾辊线速度一般在15米/秒左右。机形较大，碾白压力较小。3．混合式碾米机碾辊为砂辊或砂铁辊结合，碾辊线速度一般在10米/秒左右。其碾白作用以碾削为主，擦离为辅。工艺效果较好。我国碾米定型设备NS型碾米机4、单位产量碾白运动面积单位产量碾白运动面积：指碾制单位产量白米所用的碾白运动面积。A=F/Q=60πNDL/QA大，以研削为主。A小，以擦离为主。五、影响碾米工艺效果的因素糙米的工艺品质碾白室的结构碾白机的工作参数碾白道数和出糠比例流量六、碾米工艺效果的评定1．碾白精度：感官鉴定2．碾减率：糙米在碾白过程中，因皮层及胚的脱落，其体积重量均有减少，而减少的百分数称为碾减率，又称脱糠率。3．糙出白率：是指出机的白米数量占进机糙米数量的百分率。4．含碎米：指出机白米中，含碎米的百分数。5．糙白不均：指碾制的白米精度不一致的程度。6．完整率：指出机白米内完整籽粒所占的百分率。7．含糠率：指白米或成品米试样中，糠粉占试样重量的百分数。8．经济指标：米机的产量、电耗等。第四节成品及副产品整理一、成品整理1、擦米擦除白米表面的糠粉以及米粒间混杂的糠块。2、凉米目的是降低米温，以利储藏。3、白米分级目的是根据成品质量要求，分离出超过标准的碎米。世界各国把大米含碎率作为区分大米等级的重要指标。4、抛光抛光实质上是湿法擦米，将符合一定精度的白米经着水润湿以后送入抛光机内，在一定温度下，米粒表面的淀粉糊化使米粒表面晶莹光洁、不粘糠、不脱粉提高其商品价值。平板喷风米筛普通筛5、色选色选是利用光电原理，从大量散装产品中将颜色不正常的或感受病虫害的个体及外来夹杂物捡出并分离的操作设备为色选机。6、包装2．副产品的整理主要是分离米糠中的碎米、米糠及漏入米糠中少量整米，分门别类整理出米，